專利名稱：精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，尤其涉及精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在一般的精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)除了采用經(jīng)過(guò)精密加工的齒輪外，就是采用特殊的齒輪結(jié)構(gòu)。經(jīng)過(guò)精密加工過(guò)的齒輪，除了對(duì)齒輪的加工精密度要求極高外，對(duì)齒輪齒面的處理要求也很高，這就大大提高了齒輪制造的成本，而且這種精密齒輪在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)后還是不可避免會(huì)出現(xiàn)磨損的情況，這樣對(duì)傳動(dòng)的精確度，特別是突然變換傳動(dòng)方向時(shí)的傳動(dòng)精確度會(huì)有較大的影響，因?yàn)檫@時(shí)在傳動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生空程。
除了精加工齒輪外，提高傳動(dòng)精度的方法還有采用齒輪組的方法，在數(shù)控機(jī)床上比較常見(jiàn)的一種形式是雙片齒輪錯(cuò)齒式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由兩片齒薄輪組成，兩片齒薄輪同時(shí)耦合進(jìn)一片同樣模數(shù)與齒高的寬齒輪或齒條中。通過(guò)這兩片齒輪的錯(cuò)齒，使一片齒輪左齒面貼著寬齒輪的左齒面，另一片齒輪的右齒面貼著寬齒輪的右齒面，兩片齒輪間施加一定的錯(cuò)齒力。齒輪正轉(zhuǎn)時(shí)由其中一片齒輪帶動(dòng)，反轉(zhuǎn)時(shí)則由另一片齒輪帶動(dòng)，從正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)的過(guò)程中由于錯(cuò)齒力的作用而無(wú)空程。
現(xiàn)有的雙片齒輪錯(cuò)齒式結(jié)構(gòu)一般是周向彈簧式結(jié)構(gòu)和可調(diào)拉簧式結(jié)構(gòu)，它是通過(guò)彈簧的張力來(lái)提供兩片齒輪間的錯(cuò)齒力，由于當(dāng)齒輪突然反向傳動(dòng)時(shí)作用于齒輪的周向力需大于兩齒輪的錯(cuò)齒力才能保證不出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)空程，所以彈簧的張力必須大于齒輪的反向力。如果齒輪的反向力很大，則彈簧張力也要相應(yīng)增大，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)處于運(yùn)轉(zhuǎn)和非運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)兩薄片齒輪對(duì)寬齒輪輪齒的擠壓力過(guò)大，大大加快齒輪的磨損速度，甚至有可能擠壞輪齒。所以周向彈簧式與可調(diào)拉簧式雙片齒輪錯(cuò)齒式結(jié)構(gòu)只適用于扭矩較小的場(chǎng)合。且周向彈簧式與可調(diào)拉簧式雙片齒輪錯(cuò)齒式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零件較多。如圖1、2所示，它是現(xiàn)有周向彈簧結(jié)構(gòu)示意圖，其中彈簧40提供兩薄片齒輪I(1)、I(2)的錯(cuò)齒力，使從動(dòng)齒輪I(2)接觸到寬輪齒II的右齒面，由于主動(dòng)軸帶動(dòng)的是I(1)，故當(dāng)反轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)際上是由I(1)靠?jī)升X輪間的錯(cuò)齒力帶動(dòng)I(2)，再由I(2)來(lái)帶動(dòng)寬輪齒II.所以，軸反轉(zhuǎn)帶動(dòng)寬輪齒II的扭力需小于兩齒輪的錯(cuò)齒力才能保證消除間隙.上圖這種結(jié)構(gòu)中，兩齒輪的錯(cuò)齒力來(lái)源于彈簧4，故如果齒輪的傳動(dòng)力較大，則彈簧彈力也將較大，否則就不能起到反轉(zhuǎn)時(shí)的消隙作用.但如果彈簧彈力過(guò)大，那不論正反轉(zhuǎn)還是停止，從動(dòng)齒輪I(2)對(duì)寬齒輪II的右齒面都有很大的壓力，這樣便會(huì)導(dǎo)致齒輪的快速磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種精密齒輪系統(tǒng)，它可以產(chǎn)生較大錯(cuò)齒力，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案一種精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，它包括傳動(dòng)軸，在所述的傳動(dòng)軸上沿軸向依次裝有正向傳動(dòng)齒輪、反向傳動(dòng)齒輪、彈簧，正向傳動(dòng)齒輪被鎖定在所述的傳動(dòng)軸上，它還包括一個(gè)被固定在軸上彈簧擋圈，所述的彈簧一端被固定在彈簧擋圈，另一端壓在所述的反向齒輪上，在所述傳動(dòng)軸的相應(yīng)于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動(dòng)齒輪的內(nèi)孔有螺紋，所述的螺紋與所述的螺旋槽間隙配合。
所述的螺旋槽與螺紋接觸點(diǎn)切線方向與傳動(dòng)軸軸向銳角夾角的大小不大于反向傳動(dòng)齒輪的螺紋相對(duì)于螺旋槽的摩擦死角。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有如下的進(jìn)步本實(shí)用新型在傳動(dòng)軸上使用的螺旋槽與反向傳動(dòng)齒輪上的螺紋相配合，通過(guò)傳動(dòng)軸上的彈簧施加軸向力，通過(guò)螺旋槽結(jié)構(gòu)的作用轉(zhuǎn)化為兩齒輪的錯(cuò)齒力，由于是螺旋槽配合結(jié)構(gòu)所以可以產(chǎn)生較大的錯(cuò)齒力。在非運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，兩片齒輪只對(duì)寬齒輪施加一個(gè)很小的擠壓力，使齒輪系統(tǒng)的磨損大大降低，增加壽命。當(dāng)齒輪系統(tǒng)突然反向傳動(dòng)時(shí)，由于摩擦死角的作用，反向的錯(cuò)齒力也迅速變?yōu)榕c傳動(dòng)力一樣大，從而在齒輪反向傳動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生空程，使齒輪傳動(dòng)更精確。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且結(jié)構(gòu)緊湊，易加工。


圖1現(xiàn)有齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的A-A向示意圖；圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型的傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖4的A-A向示意圖；圖6是圖5的展開(kāi)示意圖；圖7是本實(shí)用新型的反向傳動(dòng)齒輪的內(nèi)孔示意圖；圖8是本實(shí)用新型的反向傳動(dòng)齒輪的內(nèi)孔與相應(yīng)軸段的螺旋槽的接觸受力圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本發(fā)明的精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)有軸1，正向傳動(dòng)齒輪2，反向傳動(dòng)齒輪3，彈簧4，鍵5，彈簧擋圈6組成。正向傳動(dòng)齒輪2是一普通的齒輪，它通過(guò)鍵5鎖定在軸1上。反向傳動(dòng)齒輪3在正向傳動(dòng)齒輪2的右邊，反向傳動(dòng)齒輪3的內(nèi)孔有螺紋，用來(lái)配合相應(yīng)軸段的螺旋槽7(見(jiàn)圖4)。反向齒輪3的右邊是彈簧4，用來(lái)給反向傳動(dòng)齒輪3提供向左的軸向力，再右邊是彈簧擋圈6，用來(lái)軸向固定住彈簧4，彈簧擋圈6由內(nèi)圈上的螺紋固定在軸段有螺紋的相應(yīng)位置A上。
在本實(shí)用新型中，最重要的部分就是反向傳動(dòng)齒輪3相應(yīng)的軸段與內(nèi)孔設(shè)計(jì)和配合。如圖4所示，它是傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)示意圖，在正向傳動(dòng)齒輪所在位置上有一鍵槽8，在反向傳動(dòng)齒輪3所在位置有螺旋槽7，其剖面A-A如圖5所示，共有三條槽。如果將此軸段展成平面，將如圖6所示。
如圖7所示，與相對(duì)應(yīng)于螺旋槽7的反向傳動(dòng)齒輪3的內(nèi)孔9，也是類似的結(jié)構(gòu)，但凹槽改成了凸條，以使齒輪能卡進(jìn)軸。此時(shí)的螺旋槽7為凹槽，而對(duì)應(yīng)的螺紋10為外螺紋。
如圖8所示，為反向傳動(dòng)齒輪3的內(nèi)孔9與相應(yīng)軸段的螺旋槽7的接觸受力圖，反向傳動(dòng)齒輪3卡進(jìn)軸后，右邊的彈簧4給它一個(gè)向左的推力F，彈簧4的推力F較小，但由于螺旋槽7的傾角也很小，軸的螺旋槽7給螺紋10的垂直壓力N就會(huì)增大，而為了使力得到平衡，就需要給螺紋10一個(gè)垂直向下的力f，這個(gè)力從外部看就表現(xiàn)為齒輪的錯(cuò)齒力。
當(dāng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)突然從正轉(zhuǎn)變?yōu)榉崔D(zhuǎn)時(shí)，反向傳動(dòng)齒輪3受到較大的力，在圖中相當(dāng)于f變大，這樣N也相應(yīng)變大，這兩個(gè)力相加就相當(dāng)于一個(gè)與彈簧推力相反的力M。但這時(shí)由于N和M的共同作用會(huì)產(chǎn)生摩擦力，摩擦力會(huì)與M和F相平衡，從而阻礙方向傳動(dòng)齒輪3向右退行。而且不管f多大，由于存在摩擦死角，這樣就會(huì)產(chǎn)生摩擦自鎖的作用，摩擦力總能平衡使反向傳動(dòng)齒輪3退行的力。這樣不管反向傳動(dòng)齒輪3受到的沖力多大，反向傳動(dòng)齒輪3都不會(huì)相對(duì)于正向傳動(dòng)齒輪2有角度位移，也就是在傳動(dòng)過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生空程。
同理，當(dāng)螺旋槽7為凸槽，螺紋10為內(nèi)螺紋時(shí)，同樣可以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，它包括傳動(dòng)軸，在所述的傳動(dòng)軸上沿軸向依次裝有正向傳動(dòng)齒輪、反向傳動(dòng)齒輪、彈簧，正向傳動(dòng)齒輪被鎖定在所述的傳動(dòng)軸上，其特征在于它還包括一個(gè)被固定在軸上彈簧擋圈，所述的彈簧一端被固定在彈簧擋圈，另一端壓在所述的反向齒輪上，在所述傳動(dòng)軸的相應(yīng)于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動(dòng)齒輪的內(nèi)孔有螺紋，所述的螺紋與所述的螺旋槽間隙配合。
2.如權(quán)利要求1所述的精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于所述的螺旋槽與螺紋接觸點(diǎn)切線方向與傳動(dòng)軸軸向銳角夾角的大小不大于反向傳動(dòng)齒輪的螺紋相對(duì)于螺旋槽的摩擦死角。
3.如權(quán)利要求1或2所述的精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于在所述的螺旋槽為螺旋凸槽，所述的螺紋為內(nèi)螺紋。
4.如權(quán)利要求1或2所述的精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于在所述的螺旋槽為螺旋凹槽，所述的螺紋為外螺紋。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種精密齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)，它可以產(chǎn)生較大錯(cuò)齒力適用于扭矩較大的場(chǎng)合，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)更精確。它包括傳動(dòng)軸，在所述的傳動(dòng)軸上沿軸向依次裝有正向傳動(dòng)齒輪、反向傳動(dòng)齒輪、彈簧，正向傳動(dòng)齒輪被鎖定在所述的傳動(dòng)軸上，它還包括一個(gè)被固定在軸上彈簧擋圈，所述的彈簧一端被固定在彈簧擋圈，另一端壓在所述的反向齒輪上，在所述傳動(dòng)軸的相應(yīng)于反向齒輪的軸段上有螺旋槽，在所述反向傳動(dòng)齒輪的內(nèi)孔有螺紋，所述的螺紋與所述的螺旋槽間隙配合。所述的螺旋槽與螺紋接觸點(diǎn)切線方向與傳動(dòng)軸軸向銳角夾角的大小不大于反向傳動(dòng)齒輪的螺紋相對(duì)于螺旋槽的摩擦死角。
文檔編號(hào)F16H3/14GK2816468SQ20052004060
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者呂廣興, 何代水 申請(qǐng)人:英華達(dá)(上海)電子有限公司